科技日報訊 （記者陳曦 通訊員焦德芳）日前，天津大學醫(yī)學部張曉東教授團隊成功設計出一類全新的人工酶——團簇酶。團簇酶具有超強催化活性和選擇性，對阿爾茨海默癥、腦損傷等神經(jīng)炎癥治療潛力巨大。相關成果1月7日在線發(fā)表于國際權威期刊《自然·通訊》。

酶是生物體內一種重要的催化劑，是由活細胞產生的具有催化作用的有機物。酶催化能在常溫常壓下將化學反應速度提高百倍以上，在醫(yī)學領域對神經(jīng)學、腫瘤、生物傳感等具有巨大應用價值，也被廣泛用于農業(yè)、食品、化工等各領域。然而，大部分天然酶制備困難、穩(wěn)定性差、催化條件苛刻，難以大規(guī)模應用。在實驗室中合成人工酶是生物化學家最感興趣也最具挑戰(zhàn)性的課題之一。如何設計出具有高催化活性和選擇性的人工酶成了全球科學家面臨的共同難題。

天津大學團隊在國際上首次提出“團簇酶”概念，他們通過單原子調控的方法成功設計出一類具有原子精確結構的人工酶——團簇酶。實驗證明，團簇酶具有高催化活性和選擇性，其抗氧化活性是天然水溶性維生素E的160倍，是花青素分子的9倍。生物學結果顯示，使用團簇酶制劑能有效減輕腦損傷小鼠的神經(jīng)炎癥，顯著降低病鼠體內的炎癥因子。特別值得一提的是，團簇酶尺寸超小，能通過腎臟自然濾除，這也意味著使用團簇酶藥物可以避免對肝腎等器官的副作用損傷。

“團簇酶在生物醫(yī)學領域，特別是神經(jīng)科學與工程領域，具有廣闊的應用前景?！眻F隊負責人張曉東教授表示，“下一步，我們將繼續(xù)完善團簇酶的可變性，提升其靶向功能，深入挖掘其對阿爾茨海默癥、腦損傷等多種重大神經(jīng)炎癥的治療潛力。”